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在.NET上使用ZeroMQ

前言

最近在设计一个Web系统（公司在建项目，故保密不能详述），要满足高并发，高访问量、高可靠性的需求，又会涉及到多种业务外部系统，甚至业务可能是可“热插拔”的形式，同时又要最求成本最低。

考虑到总总因素，排除了使用Oracle数据库，以及其他各种商业组件的方案；同时又由于公司项目很多，缺乏人手来自己开发一些组件，故除了业务系统是自己开发外，其他基本上采用了清一色的开源软件。 由于业务比较复杂，同时大量使用了各种开源系统，会使用到C++, Java, Erlang, C#, PHP等众多语言。故设计用系统总线(Bus)来作为消息的介质，协调整体的运行，而这条总线的性能和特性也将关系到系统的命运。

RabbitMQ or ZeroMQ?

经过比较选型，从多语言的支持的角度，最后筛选得到RabbitMQ和ZeroMQ两个选择。

RabbitMQ是采用Erlang开发的，支持完善的AMQP协议；ZeroMQ使用C语言开发，重点在于效率；两者均有多语言支持，其中ZeroMQ支持得较多。

比较看, RabbitMQ支持的AMQP协议，较为完整和复杂；而ZeroMQ的接口极为简单。速度上，还未对亲自对两者做压力测试。从网上的资料看，RabbitMQ较慢，几十个并发以内，延时为几十毫秒，但当客户端达到1000个并发的时候，速度就无法容忍了（参考）；ZeroMQ上则据称可以达到13毫米延时和高达每秒4.1兆次传递（参考, 国内需要翻墙才能访问）。如果队列较多的话，RabbitMQ很容易把内存耗尽，而ZeroMQ则把队列内容保存在发送端。

故最终还是决定选择了ZeroMQ，然后在上面加一层我自己的封装，作为Web系统的消息总线。

在.NET上使用ZeroMQ

ZeroMQ的.NET封装很简单，基本上是来自C-API的，但有所简化。使用上，由于习惯了在C#里面用强类型约束，API上的int类型让我感觉封装得"非常不.NET"。

首先要明确下ZeroMQ的几个概念：

1. Exchange & Queue：Exchange 是系统数据交换的基础，Queue是消息通道，当Exchange与Queue绑定后，向Exchange提交消息，就会流到其绑定的Queue(s)中。

2. 接收端创建一个Queue后，就能从里面获取内容。

3.Zmq_server: 这个是ZeroMQ消息的核心程序，负责调度消息，是ZeroMQ系统的"CPU"。

由于是轻量级的，在.NET下使用ZeroMQ也非常简单：

1. libclrzmq.dll 是封装过的.NET客户端，引用之。运行的时候记得把zeromq的bin下的其他dll也复制过去。

2. 运行zmq_server.exe服务：

zmq_server --port 5555

其中，5555是服务的端口。也可以用--config来指定配置文件，这里不详述。

3. 消息发送与接收：

发送端：

Zmq q = new Zmq();
q.Open("127.0.0.1:5555");
int ex = q.CreateExchange("EX1", null,  Zmq.SCOPE_LOCAL, Zmq.STYLE_LOAD_BALANCING);
Zmq.Bind("EX1","Q1", null, null);
Zmq.Send(ex, new byte[]{1,2,3,5}, false);

接收端：

Zmq q = new Zmq();
q.Open("127.0.0.1:5555");
int ex = q.CreateQueue("Q1",  Zmq.SCOPE_GLOBAL, "127.0.0.1:5556",Zmq.NO_LIMIT,Zmq.NO_LIMIT, Zmq.NO_SWAP);
int outType;
byte[] data;
Zmq.Receive( out data, out outType, true);//阻塞方式接收

上面代码中，STYLE_LOAD_BALANCING表示数据被一个接收端接收到后就结束，若改为STYLE_DATA_DISTRIBUTION则表示数据将会发送到每个接收端上。
此外，根据官方的文档：
SCOPE_LOCAL：
Local scope means that the object (exchange or queue) is visible only within the engine that created it.
SCOPE_PROCESS:
Process scope means that the object is visible to all the engines within the process registered with the same dispatcher object.
SCOPE_GLOBAL:
Global scope means that the object is visible to all the 0MQ processes registered with the same zmq_server.

注意事项，上述程序的接收端需要先启动，然后再启动发送端，否则发送端在BindQ1的时候将找不到队列而出错。

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